(57)【要約】本発明は、患者の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実施するための治療デバイス用手指動作レール（２）に関し、上記デバイスは上側シェル（１０）を有して、選択された手指ごとに手指動作レール（２）の運動学的動作機構（２１）が接続され、各機構は制御システム（１４）との連動を制御する際の動作駆動装置（２２）を有する。手指動作レールは、手指動作レール（２）の運動学的動作機構（２１）が、中手指節関節部（３１）及び少なくとも１つの枢動レバー（２１３、２１４）の周辺に設けられているレール（２１２）にて動く可動部（２１１）を有し、選択された手指の受動的及び／又は能動的動作のために各手指の側面に位置することを特徴とする。有利には、これによって、運動学的動作機構（２１）を有する個々の手指動作レール（２）が、選択された手指ごとに設けられることができて、レールが各手指の側面に位置し、したがって、各選択された手指が、制約なしに屈曲及び／又は伸展することができる。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手指動作レール（２）であって、
−患者の手部（３）の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイス用であり、
−前記デバイスが上側シェル（１０）を有し、
−選択された手指ごとに手指動作レール（２）の運動学的動作機構（２１）が接続され、
−各運動学的動作機構（２１）が、制御システム（１４）との連動を制御する際の動作駆動装置（２２）を有する手指動作レール（２）において、
前記手指動作レール（２）の前記運動学的動作機構（２１）は、
−中手指節関節部（３１）周辺に配置されるレール（２１２）にて動く可動部（２１１）と、
−少なくとも１つの枢動レバー（２１３、２１４）と、を有し、
前記選択された手指の前記受動的及び／又は能動的動作のために各手指と並んで側面に配置されることを特徴とする手指動作レール（２）。
【請求項２】
前記運動学的動作機構（２１）が、少なくとも
−末節骨部（３３１）を固定するための第１の枢動レバー（２１３）と、
−第２の枢動レバー（２１４）と、を有し、
−前記第１の枢動レバー（２１３）は、前記第２の枢動レバー（２１４）に枢動可能に接続され、
−前記第２の枢動レバー（２１４）は、前記可動部（２１１）に枢動可能に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の手指動作レール（２）。
【請求項３】
前記可動部（２１１）が、前記可動部（２１１）及び／又は前記レール（２１２）の形状によって画定される軌道上を動くことを特徴とする、請求項２に記載の手指動作レール（２）。
【請求項４】
−各動作駆動装置（２２）が、好ましくは直接に、電動化された可動部（２１１）の駆動装置を提供することと、
−各動作駆動装置（２２）が、好ましくは前記可動部（２１１）に対する接続によって間接的に、前記運動学的動作機構（２１）のうち少なくとも１つのレバー機構（２１５；２１６）を介して、少なくとも１つの枢動レバー（２１３；２１４）の電動化された駆動装置を提供することを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項又は複数項に記載の手指動作レール（２）。
【請求項５】
前記レバー機構（２１５；２１６）が、少なくとも２つの連結接続部（２１７；２１８；２２０；２２１）を有し、それが前記レバー機構（２１５;２１６）を、前記可動部（２１１）、前記レール（２１２）、前記第１の枢動レバー（２１３）、前記第２の枢動レバー（２１４）、及び／又は接続手段（２１９）に枢動可能に接続することを特徴とする、請求項４に記載の手指動作レール（２）。
【請求項６】
前記連結接続部（２１７；２１８；２２０；２２１）の配置は、前記可動部（２１１）の動作の間、前記第１の枢動レバー（２１３）、前記第２の枢動レバー（２１４）、及び／又は接続手段（２１９）に対する力の伝達が生じるような方法で選択されることを特徴とする、請求項４又は５に記載の手指動作レール（２）。
【請求項７】
−治療をうけるべき手指の基節骨部（３１１）を着脱可能に固定及び／又は支持するための第１の着脱可能な固定及び／又は支持手段（２６）が、前記可動部（３）に配置されること、
−及び／又は、治療をうけるべき指の末節骨部（３２１）を着脱可能に固定及び／又は支持するための第２の着脱可能な固定及び／又は支持手段（２７）が、前記第１の枢動レバー（２１３）に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項又は複数項に記載の手指動作レール（２）。
【請求項８】
前記運動学的動作機構（２１）並びに／又は前記着脱可能な固定及び／若しくは支持手段（２６、２７）のうち少なくとも１つの機械的構成要素が、好ましくは、前記第１の枢動レバー（２１３）並びに／又は前記第２の着脱可能な固定及び／若しくは支持手段（２７）が、前記それぞれの手指に作用し、及び／又は前記手指動作レール（２）上の前記それぞれの手指によって動作させる前記力を測定するための少なくとも１つのセンサ（２８）を備えることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項又は複数項に記載の手指動作レール（２）。
【請求項９】
前記センサ（２８）は、制御データを前記制御システム（１４）及び／又は前記動作駆動装置（２２）と交換することを特徴とする、請求項８に記載の手指動作レール（２）。
【請求項１０】
支持体（１）であって、
−請求項１〜９のうち一項に記載の手指動作レール（２）のために、患者の前記手部（３）の選択された指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行し、
−前記支持体は、請求項１〜９のうち一項に記載の１つ以上の手指動作レール（２）が、選択された指ごとに接続される上側シェル（１０）を有し、手指動作レール（２）はそれぞれ、制御システム（１４）との係合を制御する状態にある支持体（１）において、
前記手指動作レール（２）は、各々が、
−少なくとも前記手指を動かすための運動学的動作機構（２１）を備える機械的構成要素と、
−動作駆動装置（２２）とからなり、
前記それぞれの手指の前記受動的及び／又は能動的支援動作のために前記上側シェル（１０）上に、調節可能に及び係止可能に配置されることを特徴とする支持体（１）。
【請求項１１】
前記１つ以上の手指動作レール（２）は、前記クランプホルダ（１１）が開いた状態のときに、前記上側シェル（１０）に対するそれらの位置の点から調整されることができるように、前記１つ以上の手指動作レール（２）がそれぞれ、着脱可能なクランプホルダ（１１）によって、前記上側シェル（１０）上に取り付けられることができることを特徴とする、請求項１０に記載の支持体（１）。
【請求項１２】
着脱可能な固定手段（１２、１３）を基礎として、前記支持体（１）の前記上側シェル（１０）は、
−ハンドレストに取り付け可能に設計されており、
又は、
−実際の患者に取り付け可能に設計されており、前記支持体（１）の前記上側シェル（１０）が、好ましくは前記患者の前記手部（３）上に前記第１の着脱可能な固定手段（１２）を基礎として、及び／又は、前記患者の前記前腕部（４）上に前記第２の着脱可能な固定手段（１３）を基礎として、取り付け可能に設計されていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の支持体（１）。
【請求項１３】
前記制御システム（１４）が、前記支持体（１）の前記上側シェル（１０）上に装着可能に設計されていることを特徴とする、請求項１０〜１２のうちいずれか一項に記載の支持体（１）。
【請求項１４】
患者の前記手部の前記手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイスであって、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の１つ以上の手指動作レールに対して、請求項１０〜１３のうちいずれか一項に記載の支持体によって特徴づけられた治療デバイス。
【請求項１５】
意図された前記手指の受動的及び／又は能動的支援屈曲動作のための方法は、前記可動部（２１１）及び前記２つの枢動レバー（２１３、２１４）が、前記手指の自然な屈曲動作によって能動的に枢動されるように、前記可動部（２１１）、前記第２の枢動レバー（２１４）、及び前記第１の枢動レバー（２１３）が、前記動作駆動装置（２２）との係合を可動する状態にある、請求項１４に記載の治療デバイスの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイス用手指動作レールに関し、デバイスが、前腕部及び手首部分を覆うことが好ましく、選択された手指ごとに手指動作レールの運動学的動作機構が接続される上側シェルを有し、各運動学的動作機構は制御システムへの接続部を制御する際の動作駆動装置を有する。
【０００２】
本発明はまた、患者の手部の選択された手指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行する、１つ以上のこのような手指動作レールのための支持体に関し、支持体は、前腕部及び／又は手首部分を覆い、選択された手指ごとに手指動作レールが接続される上側シェルを有し、手指動作レールはそれぞれ、制御システムへの接続部の制御内にある。
【０００３】
更に、本発明は、患者の手部の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイスに関し、またその動作方法にも関する。
【背景技術】
【０００４】
このような治療デバイスは、すでに手首動作レール又は手指動作レールとして、様々な設計にて開示されている。それらは、例えば、手部領域の手術の後、持続した受動的及び／又は能動的に支援された関節の可動化のために用いられる。
【０００５】
欧州特許出願公開第１２６２１５９号明細書（特許文献１）には、手指の屈曲及び伸展動作が実行されることができ、かつ、手部の裏に配置され、枢動レバーが片面及び両面上に装着される動作駆動装置のための支持体を有する治療デバイスが開示されている。駆動装置から離れた末端部では、これらの枢動レバーは、横持ち送りに取り付けられ、手部の外面に、手指から又は上に若しくは下に、ある距離を置いて設置される。異なる設計の手指固定構成要素は、横持ち送りに装着されて、異なる手指の長さへの適応ができるようにすることができる。
【０００６】
このような支持体は、手指動作レールにとっての様々な設計においてすでに公知であるにもかかわらず、１つのみの手指動作レールは、いくつかの手指による動作訓練を同時に実行することが可能な各々に装着される。この種類の手指動作レール及びそれらの支持体には、それらが個々の手指の解剖学的構造体にあまり正確に適応せず、したがって、それらの治療範囲の点で限られるといった不利な点がある。
【０００７】
米国特許第出願公開第５６９７８９２号明細書（特許文献２）には、手部の継続した受動的な動作のための更なるデバイスが開示されており、手指の屈曲及び伸展動作が実行されることができる。このデバイスの不利な点は、第１に、手指動作が手指上の機械的運動学的動作機構の軸受けによって制限される点にある。加えて、手指は、個々に、及び、互いに独立して治療をうけることができない。
【０００８】
これを回避するために、欧州特許第２５４９９７１号明細書（特許文献３）は、完全な屈曲動作若しくは対象物の握持及び／又は訓練による日常的な動作のシミュレーション、ユーザーによって自由に設定可能なシーケンス及び／又は動作の組合せ、手指の屈曲／伸展の間のフレキシブルロッドの摺動及び支持するための構成要素による、５つの手指の受動的及び能動的に支援された同時並びに／又は選択的屈曲／伸展のためのフレキシブルロッドによって特徴づけられた手部リハビリテーションデバイスを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２６２１５９号明細書
【特許文献２】米国特許第５６９７８９２号明細書
【特許文献３】欧州特許第２５４９９７１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１００３２３６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術に対して、本発明の目的は、第１に、患者の手部の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための改良された治療デバイス用手指動作レールを利用可能とすることであり、デバイスは、選択された手指ごとに手指動作レールの運動学的動作機構が接続される上側シェルを有し、各運動学的動作機構は、制御システムへの接続を制御する際の動作駆動装置を有し、手指上の機械部品の軸受けによって手指の動作が引き起こされることは特にない。
【００１１】
従来技術に対して、本発明の目的はまた、それぞれ１本の手指のみで動作訓練を実行することが可能である、１つ以上のこのような手指動作レールのための改善された支持体を利用可能とすることでもある。
【００１２】
従来技術に対して、本発明の目的は、改善された治療デバイス及び動作方法を更に利用可能とすることであり、その治療デバイスは、手指ごとに、運動学的動作機構を備えた専用の個々の手指動作レールを有する。このような方法で、動作は各手指に個々に適応でき、それが治療の成功の可能性を増加させる。
【００１３】
本発明の目的は、最後に、手指の意図された受動的及び／又は能動的に支援された屈曲動作のために治療デバイスの動作方法を利用可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの対象物は、手指動作レールに関しては、請求項１の特徴によって；１つ以上のこのような手指動作レールのための支持体に関しては、請求項１０の特徴によって；患者の手部の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイスに関しては、請求項１４の特徴によって；及び、このような治療デバイスの動作方法に関しては、請求項１５の特徴によって成し遂げられる。
【００１５】
有利な実施形態及び発展形態は、個々に、又は、互いと組み合わせてそれぞれ実施されることができる、従属請求項の主題である。
【００１６】
本発明による手指動作レールは、手指動作レールの運動学的動作機構が、中手指節関節部及び少なくとも１つの枢動レバー周辺に配置されるレールにおいて動く可動部を有し、選択された手指の受動的及び／又は能動的動作のために各手指と並んで側面に配置されるという点で、一般的な手指動作レールを基礎としている。これは、有利には、選択された手指ごとに、運動学的動作機構を備えた専用の手指動作レール利用できるようになることを可能にし、そのことが治療をうけるべき手指の側面に配置され、別々に選択された手指が、妨げられてない屈曲及び／又は伸展動作をも可能にする。
【００１７】
手指動作レールの第１の実施形態では、運動学的動作機構は、末節骨部を固定するための少なくとも第１の枢動レバー、及び第２の枢動レバーを有することが好ましく、そこで第１の枢動レバーは、有利には、第２の枢動レバーに枢動可能に接続され、そこで第２の枢動レバーは、有利には、可動部に枢動可能に接続される。手指動作レールを有する運動学的動作機構の本実施形態は、有利には、機能肢位において、治療をうけるべき手指と並んで側面に、２つの枢動可能に相互接続した枢動レバー及び第２の枢動レバーに枢動可能に接続される可動部を配置することを可能にし、それらの枢支軸は中手指節関節部、親指を除いては近位指節関節部、及び遠位指節関節部のほぼ接合軸の延長上にある。このような枢動レバー及び可動部の枢動可能な接続部は、有利には、手指の自然な屈曲動作に従う動作訓練の範囲において、それぞれの手指の受動的及び／又は能動的支援動作を可能にする。
【００１８】
手指動作レールの更なる実施形態では、可動部が、可動部及び／又はレールの形状によって画定される軌道上を動くことが好ましい。可動部が中手指節関節部の周辺を動く軌道の中央点は、中手指節関節部の解剖学的接合軸とほぼ一致することが好都合であると判明している。可動部が中手指節関節部のまわりを動く軌道は、可動部の形状及び／又はレールの形状からもたらされることができる。直接中手指節関節部と側面に及び直接並んだ運動学的動作機構の配置は、近位指節関節部及び遠位指節関節部の場合のように、他の手指の中手指節関節部がそこにすでに位置する限り、不可能である。したがって、この運動学的動作機構の一部は、レール及び可動部の組み合わせによって形成され、中手指節関節部３１に対して側面から軌道上に延在しなければならない。
【００１９】
また、本発明による好ましい実施形態は、好ましくは直接的に、各動作駆動装置が可動部の電動化された駆動装置を設けている手指動作レールと、各動作駆動装置は、好ましくは可動部への接続によって間接的に、運動学的動作機構の少なくとも１つのレバー機構を介して、少なくとも１つの枢動レバーの電動化された駆動装置を設けている実施形態である。好ましくは動作駆動装置によって直接モータで動く可動部、好ましくは可動部への接続によって間接的に駆動された第２の枢動レバー、及び、同様に好ましくは第２の枢動レバーへの接続によって間接的に駆動される第１の枢動レバーは、可動部及び２つの枢動レバーが、手指の自然な屈曲動作に従って動的に枢動されることが有利に可能であるような方法で、手指の意図された屈曲動作のための係合を駆動する状態にあり得る。
【００２０】
加えて、手指動作レールの実施形態は、レバー機構が、レバーを可動部、レール、第１の枢動レバー、第２の枢動レバー、及び／又は接続手段に枢動可能に接続する少なくとも２つの連結接続部を有する手段を証明している。ここでは、連結接続部の配置が、可動部の動作中に、第１の枢動レバー、第２の枢動レバー、及び／又は接続手段への力の伝達が行われるような方法で選択される場合に有利である。動作駆動装置から可動部へ至るまでの枢動動作を伝達するために、このように、動作駆動装置が可動部に接続されることが好ましい。レバー機構は、有利には、動作駆動装置から２つの枢動レバーへ至るまでの枢動動作の伝達を可能にすることができ、便宜上、枢動レバーの内部の外面形状の範囲内で収容される。レバー機構および枢動レバーは、手指を動かすために必要とされる力に対する、それらの構造によって、特に連結接続部の配置によって構成されることができる。このような方法では、動作駆動装置からの力の一定の取り込みで、手指動作レールの運動学的動作機構が、動作治療のための異なる力を有利に利用可能とすることができる。多少の伸展した手指には、屈曲するための力をほとんど必要としないのに対して、相当に屈曲した手指には、更に屈曲するためにより多くの力を必要とする。運動学的動作機構は、ほぼこれらの相違に適応している。多少伸展された手指については、例えば、多少屈曲した手指の場合より、弱い力が手指に及ぼされる。
【００２１】
手指動作レールの更なる実施形態によれば、治療をうけるべき手指の基節骨部を着脱可能に固定及び／又は支持するための第１の着脱可能な固定及び／又は支持手段が、可動部に配置される場合、及び／又は、治療をうけるべき手指の基節骨部を着脱可能に固定及び／又は支持するための第２の着脱可能な固定及び／又は支持手段が、第１の枢動レバーに配置される場合が好ましい。手指動作レールの運動学的動作機構から治療をうけるべき患者の手指へ至るまでの枢動運動を伝達するために、それ故、第１の枢動レバーは、着脱可能な第２の固定及び／又は支持手段を備える末節骨部に固定され、可動部は、着脱可能な第１の固定及び／又は支持手段を備える基節骨部上に固定される。着脱可能な固定及び／又は支持手段は、例えば、末節骨部又は基節骨部を囲んでいる面ファスナテープのように、弾性リングのように、又は、好ましくはパッドが入ったプレートのように構成されることができ、固定されるべき本体部分の異なる大きさに対してあらゆる場合に用いられ得ることが好ましい。
【００２２】
最後に、手指動作レールの実施形態は、運動学的動作機構、並びに／又は着脱可能な固定及び／若しくは支持手段のうち少なくとも１つの機械的構成要素が、好ましくは第１の可動部、並びに／又は着脱可能な固定及び／若しくは支持手段が、それぞれの手指に作用し、及び／又は手指動作レール上のそれぞれの手指によって動作させる力を測定するためのセンサを備える手段を証明している。ここでは、センサは、制御データを制御システム及び／又は動作駆動装置と交換する場合は有利である。
【００２３】
それぞれの手指に作用し、及び／又は手指動作レール上のそれぞれの手指によって動作させる力の測定、並びに、制御システム及び／又は動作駆動装置との制御データの交換は、有利には、患者の手部の手指及び親指の予定された能動的な支援動作の持続的な実行を可能にする。したがって、受動的な動作とは対照的に、必ずしもセンサによって利用可能となる制御データに基づくというわけではなく、有利には、可動化だけでなく手部及び／又は患者の個々の手指の強化もまた達成することが可能である。
【００２４】
上述のような１つ以上の手指動作レールに対する本発明による支持体は、各々が少なくとも手指を動かすための運動学的動作機構を備える機械的構成要素、及び動作駆動装置からなる手指動作レールが、それぞれの手指の受動的及び／又は能動的支援動作のために上側シェル上に、調節可能に及び係止可能に配置されるという点で、一般的な支持体に構築する。専用の手指動作レールが、手指ごとの上側シェル上に調節可能に及び係止可能に配置されることができるので、このレールを、位置において、及び、治療をうけるべき手指の大きさに対して有利に調整することができる。したがって、新たな上側シェルを各患者のために開発する必要も、製造する必要もなく、それは財政的な利点をもたらす。
【００２５】
上側シェルについては、１つ以上の手指動作レールは特に、肘から手首部分まで連続する軸と平行して調整され、係止されることができる。このような方法で、支持体は、異なる長さの手指に対して有利に調整可能である。
【００２６】
上側シェル上のそれらの構成によって、１つ以上の手指動作レールは、肘から手首部分まで連続する軸と直角をなす上側シェル上で、さらに調整されることができる。このような方法で、上側シェルは、手部の異なる幅にも、有利に調整可能である。
【００２７】
個々の手指動作レールの個々の調整機能によって、更に異なる方法で可能とすることができる。例えば、上側シェル上の１つ以上の手指動作レール固定方法は、面ファスナ又は磁石を使用する可能性があり、上側シェル上の手指動作レールの位置調整は、手指動作レールが異なる位置で固定されることができるという事実に起因する。
【００２８】
更に、上側シェル上の１つ以上の手指動作レール調整機能及び組立体は、手指動作レールが、例えば、上側シェル１０に装着されるレール上のクランプホルダによって固定されるという事実によって、可能とすることができる。
【００２９】
したがって、支持体の第１の実施形態において、１つ以上の手指動作レールはそれぞれ、着脱可能なクランプホルダによって、上側シェル上に取り付けられることができる場合、そのようにすると、クランプホルダが開いた状態のとき、１つ以上の手指動作レールが、上側シェルに対するそれらの位置の点から調整されることができることが好ましい。クランプホルダが開いた状態のとき、手指動作レールの位置は有利に調整されることができるのに対して、クランプホルダが閉じた状態のとき、手指動作レールは動かないことが好ましい。
【００３０】
支持体の更なる実施形態において、着脱可能な固定手段を基礎として、支持体の上側シェルが、ハンドレストに取り付け可能に設計され、又は、実際の患者に取り付け可能に設計されている場合、支持体の上側シェルは、好ましくは、患者の手部上に第１の着脱可能な固定手段を基礎として、及び／又は、患者の前腕部上に第２の着脱可能な固定手段を基礎として、取り付け可能に設計されていることが好ましい。着脱可能な固定手段によって、このように、上側シェルは、実際の患者に、ハンドレスト上の静止した取り付け、又は移動式の取り付けを可能にする。手首部分は、上側シェルによって有利に固定され、手首部分を介して手部の動きの逸れを防止し、このように患者の治療を促進する。しかしながら、上側シェルの可動式の取り付け方法は、同様に前腕部又は手部のみにもたらされることができる。
【００３１】
最後に、支持体の実施形態は、制御システムが、支持体の上側シェルに装着可能に設計されていることが好ましい。上側シェルに装着される制御システムは、個々の手指に対する様々な手指動作レールの運動学的動作機構への接続を制御し、同時に有線接続又は無線接続によって制御されるという利点を有する。
【００３２】
患者の手部の手指及び親指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するための治療デバイスは、上述のように１つ以上の手指動作レールに対する支持体によって特徴付けられる。このような治療デバイスは、逐次的及び／又は同時に動かすことができ、したがって、個々の手指及び／又は手部の一群の手指を、有利に動かし及び／又は補強する。
【００３３】
最後に、このような治療デバイスの動作方法は、意図された手指の受動的並びに／又は能動的に支援された屈曲動作及び／若しくは伸展動作のために、可動部、第２の枢動レバー、及び第１の枢動レバーは、可動部及び２つの枢動レバーは、手指の自然な屈曲動作及び／又は伸展動作によって能動的に枢動されるように、動作駆動装置との係合を駆動する状態にあるという点を特徴とする。
【００３４】
本発明との関係において、「受動的」という用語は、手指動作レール及び患者の筋力がないことによって、排他的にもたらした屈曲及び／又は伸展動作を意味する。
【００３５】
対照的に、本発明との関係において、「能動支援」という用語は、患者が少なくとも筋力を部分的に印加しなければならない手指の屈曲及び／又は進展運動を意味するが、ここでは、手指動作レールは：
ａ．印加される筋力が手指動作レールを伴わない動作の場合よりも小さいという点で、支援を提供し；若しくは
ｂ．患者が最大限の筋力を印加しなければならない動作を誘導するという点において支援を提供し；又は
ｃ．患者が手指動作レールによって発生する抵抗力に逆らって動かさなければならず、したがって、手指動作レールを伴わない動作の場合より大きな筋力を印加しなければならないという点で、支援を提供する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、選択された指ごとに専用の運動学的動作機構を有する手指動作レールを利用可能とし、治療をうけるべき手指の側面に最初に配置される。このように、治療デバイスは、各手指に適した方法で、並びに、より人間工学的に及びより効果的に動作を実行することが可能であるように製作される。したがって、運動学的動作機構が、依然として異なる手指形状に十分に適応することのみができない従来技術以上に、大幅な改善が成し遂げられる。
【００３７】
本発明の更なる実施形態は、それらの基本的な詳細に加えて、図面によってより具体的に以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】手部の全５本の手指に対して本発明による手指動作レールを備え、制御システムと動作駆動装置との間の有線の制御接続部を備えた支持体の平面図を示す。
【図１ｂ】制御システムと動作駆動装置との間の制御接続部は無線である、図１ａからの支持体及び手指動作レールを示す。
【図２ａ】支持体の上側シェルに配置されて手部の指に固定された、図１ａ及び１ｂからの個々の手指動作レールの平面図を示す。
【図２ｂ】手部の指に固定された、図２ａからの手指動作レールの側面図を示す。
【図３】レバー機構及び連結接続部と共に広がった状態での運動学的動作機構の側面図を示す。
【図４】図３からの部分的に屈曲させた状態での運動学的動作機構を示す。
【図５ａ】図３及び４からの運動学的動作機構のうちの一部の底面図を示す。
【図５ｂ】図５ａからの運動学的動作機構の接続手段と共に第２の枢動レバーを示す。
【図５ｃ】本発明による好適な運動学的動作機構の下側の斜視図を示す。
【図６ａ】動作駆動装置がスピンドル駆動装置として構成され、運動学的動作機構及び動作駆動装置を備えた手指動作レールの実施形態の側面図を示す。
【図６ｂ】動作駆動装置がレールに配置され、それに対応して形づけられた可動部を有するウォーム駆動装置として構成され、ウォーム駆動装置が可動部に形成される歯部に係合する、図６ａからの手指動作レールの第２の実施形態を示す。
【図６ｃ】動作駆動装置が上側シェルに配置され、それに対応して形づけられた可動部を有するウォーム駆動装置として構成され、ウォーム駆動装置が可動部に形成される歯部に係合する、手指動作レールの更なる代替的実施形態を示す。
【図７】人差し指、中指、薬指、及び小指用の手指動作レールが、支持体上で、及び手部／前腕部軸に対して同じ高さで互いに比較的近接して配置される、支持体及び５つの手指動作レールを備える治療デバイスを示す。
【図８】人差し指、中指、薬指、及び小指用の手指動作レールが、支持体上で、及び手部／前腕部軸に対して異なる高さで互いに比較的遠く離れて配置される、図７からの治療デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の好ましい実施形態の以下の説明では、同一の参照符号は、同一又は同等の構成要素を示す。
【００４０】
図１ａ及び図１ｂはそれぞれ、手部３の全５本の手指に対して本発明による手指動作レール２を備え、制御システム１４と動作駆動装置２２との間の有線及び（図１ａ）無線（図１ｂ）の制御接続部を備えた支持体１の平面図を示す。
【００４１】
示される治療デバイスは、手部３の選択された手指の持続した受動的及び／又は能動的支援動作を実行するのに役立つ。手指動作レール２の運動学的動作機構２１を介して、動くべきそれぞれの手指に関して動作訓練を行うことができ、手指は、中手指節関節部３１、近位指節関節部３２、及び遠位指節関節部３３で屈曲する。
【００４２】
治療デバイスは、１つ、又は、ここで示されたようないくつかの手指動作レール２に対する支持体１をさらに有し、また、前腕部４の外面に配置され、手首部分３０を覆う上側シェル１０も有する。ここで示されたように、上側シェル１０を、有利には患者の前腕部４及び手部に、着脱可能な固定手段１２及び１３によって取り付けることができる。患者の手首部分３０には、上側シェル１０によって取り付けられ、手首部分３０を介して手部３の動きの逸れを防止し、このように患者の治療を促進する。しかしながら、上側シェル１０の移動式の取り付け方法は、同様に前腕部４又は手部３のみにもたらされることができる。一時的に静止した取り付け方法もまた、考えられ、例えば、ハンドレストに、上側シェル１０を取り付ける場合である（図示せず）。
【００４３】
上側シェル１０上では、手指動作レール２は特に、肘から手首部分３０まで連続する軸と平行して調整され、係止されることができる。このような方法では、支持体１は、患者の異なる長さの手指、又は、患者から患者に対して、個別に有利に調整可能である。上側シェル１０上のそれらの構成によって、手指動作レール２は、肘から手首部分３０まで連続する軸と直角をなす上側シェル１０上で、さらに調整されることができる。このような方法では、支持体１は、特に上側シェル１０は、手部３の異なる幅、又は、患者、若しくは、患者から患者に対して個別に調整されることができる（この説明のため図７及び図８参照）。
【００４４】
有利には、個々の手指動作レール２の個々の調整機能によって、様々な方法で可能とすることができる。上側シェル１０上の手指動作レール２の固定は、特に面ファスナ又は磁石によってもたらされることができ、上側シェル１０上の手指動作レール２の位置調整は、手指動作レール２が異なる位置で上側シェル１０に固定されることができるという事実に起因する。
【００４５】
加えて、好ましい実施形態では、上側シェル１０上の手指動作レール２の調整機能及び組立体は、手指動作レール２が、上側シェル１０に装着されるレール１１１上のクランプホルダ１１によって固定されるという事実によって可能とされることができる。クランプホルダ（１１）が開いた状態のとき、手指動作レール２の位置を調整することができるのに対して、クランプホルダ１１が閉じた状態のとき（図８も参照）、手指動作レール２は動かないことが好ましい。
【００４６】
制御システム１４は、制御装置を備えることが好ましく、特にその動作駆動装置２２によって、個々の手指に対して、上側シェル１０に配置され、様々な手指動作レール２への接続を制御する状態になり得る。この制御接続部は、図１ａから分かるように、ワイヤによって提供されることができるが、それは、特にブルートゥース（登録商標）又は他の無線データ伝送方式（図１ｂ）を介する無線であることもできる。
【００４７】
図２ａ及び図２ｂは、支持体１の上側シェル１０上に配置され、手部３の手指に固定される図１ａ及び１ｂからの、個々の手指動作レール２の平面図（図２ａ）及び側面図（図２ｂ）を示す。
【００４８】
互いに枢動可能に接続される２つの枢動レバー２１３；２１４、及び、第２の枢動レバー２１４に接続されレール２１２の中を走っている可動部２１１は、有利には、手指の屈曲動作のために、機能肢位にて、治療をうけるべき手指と並んで側面に配置される。第１の枢動レバー２１３と第２の枢動レバー２１４との間の第１の枢支軸２３は、遠位指節関節部３３の解剖学的接合軸とほぼ一致することが好ましく、又は、個々の調整機能及び係止機能によって互いに一致するようにもたらされることができ、同様に、第２の枢動レバー２１４と可動部２１１との間の第２の枢支軸２４は、近位指節関節部３２の解剖学的接合軸とほぼ一致する、あるいは個々の調整機能及び係止機能によって互いに一致するようにもたらされることができることが好ましい。可動部２１１は、有利には、中央点２５が、遠位指節関節部３３の解剖学的接合軸とほぼ一致、あるいは個々の調整機能及び係止機能によって互いに一致するようにもたらされることができる軌道上で動くことができる。レール２１２は、運動学的動作機構２１の位置を手部３の個々の形状に適合することが可能な結果として、上側シェル１０上に、枢動可能に及び係止可能に配置される。この配置のおかげで、手指に伝達された力の大部分は、動作訓練を行うために用いられることができる。さもなければ、作用する力が手指によって吸収され、患者の状態を改善することに寄与しないか、又は、結果として状態の悪化に導くことさえありえる。
【００４９】
可動部２１１が中手指節関節部３１のまわりを動く軌道は、可動部２１１の形状及び／又はレール２１２の形状からもたらされることができる。中手指節関節部３１と側面に及び直接並んだ運動学的動作機構２１の配置は、近位指節関節部３２及び遠位指節関節部３３の場合のように、他の手指の中手指節関節部３１がそこにすでに位置する限り、不可能である。この運動学的動作機構２１の一部は、レール２１２及び可動部２１１の組み合わせによって形成され、中手指節関節部３１に対して側面から軌道上に延在する。
【００５０】
運動学的動作機構２１から治療をうけるべき患者の手指へ至るまでの枢動運動を伝達するために、第１の枢動レバー２１３は、有利には、第２の着脱可能な固定及び／又は支持手段２７によって末節骨部３３１に固定されることができ、可動部２１１は、第１の着脱可能な固定及び／又は支持手段２６によって中手指節関節部上に固定されることができる。手指を固定及び／又は支えるための着脱可能な固定及び／又は支持手段２６並びに２７、並びに、前腕部４及び／又は手部３上の支持体１を固定するための着脱可能な固定手段１２及び１３は、有利には、固定されるべき本体部分の異なる大きさに対してあらゆる場合に用いられることができる。
【００５１】
手指の意図された屈曲動作のために、可動部２１１、第２の枢動レバー２１４、及び第１の枢動レバー２１３は、可動部２１１並びに２つの枢動レバー２１３及び２１４が、手指の自然な屈曲動作に従って能動的に枢動されることができるように、有利には、動作駆動装置２２との係合を駆動する状態にある。動作駆動装置２２から可動部２１１へ至るまでの枢動運動を伝達するために、動作駆動装置２２は、可動部２１１に接続される。第１の実施形態では、動作駆動装置２２は、好ましくはスピンドル駆動装置として構成されることができ、そのスピンドルは、手指動作レール２の可動部２１１に動作可能に有利に接続される。
【００５２】
動作駆動装置２２から２つの枢動レバー２１３及び２１４へ至るまでの枢動運動を伝達するために、少なくとも１つのレバー機構２１５、２１６は、本発明によって設けられることが好ましい。
【００５３】
更に、図２ａは、特に動的に支援された屈曲及び／又は伸展動作を実行するために、好ましくは、第２の固定手段２７は、それぞれの手指に作用し、及び／又は、それぞれの手指によって手指動作レール２に及ぼされる力を測定するためのセンサ２８を備えることができることを示す。本目的のために、独国特許出願公開第１００３２３６３号、明細書（特許文献４）に開示されているような、６−軸力覚センサが好適である。
【００５４】
図３及び図４はそれぞれ、レバー機構２１５、２１６を伴った運動学的動作機構２１、及び、伸展した状態（図３）及び部分的に屈曲した状態（図４）での連結接続部２１７、２１８、２２０、２２１の側面図を示す。
【００５５】
レバー機構２１５、２１６は、枢動レバー（図５ａ及び５ｃ参照）の外面形状の内部に少なくとも部分的に収容されることが好ましい。レバー機構２１５、２１６、及び枢動レバー２１３、２１４を、治療をうけるべきそれぞれの手指を動かすために必要である力に、それらの構造によって適応させる。これは、動作駆動装置２２から、一定の力の取り込みで、運動学的動作機構２１が、動作治療のための異なる力を利用可能とすることを意味している。多少の伸展した手指には、屈曲するための力をほとんど必要としないのに対して、相当に屈曲した手指には、更に屈曲するためにより多くの力を必要とする。運動学的動作機構２１は、ほぼこれらの相違に適応している。多少伸展された手指については、多少屈曲した手指の場合より、弱い力が手指に及ぼされる。
【００５６】
これを例示するため、図５ａ〜５ｃは、異なる視角から及び拡大表示にて、手指動作レール２の運動学的動作機構２１の一部を示す。
【００５７】
図５ａは、図３及び４からの運動学的動作機構２１の一部の底面図を示す。それは、特に第１の枢動レバー２１３及び第２の枢動レバー２１４の相互関係を明らかにし、第１のレバー機構２１５及び第２のレバー機構２１６を備える可動部２１１の相互関係もまた明らかにする。
【００５８】
手指の意図された屈曲動作のために、可動部２１１、第２の枢動レバー２１４、及び第１の枢動レバー２１３は、有利には、２つの枢動レバー２１３及び２１４が手指の自然な屈曲動作によって可動部２１１を介して動的に枢動されるように、動作駆動装置２２との係合を駆動する状態にあり得る。動作駆動装置２２から可動部２１１へ至るまでの枢動運動を伝達するために、動作駆動装置２２は、可動部２１１に接続される。動作駆動装置２２から２つの枢動レバー２１３及び２１４へ至るまでの枢動運動を伝達するために、少なくとも１つのレバー機構が設けられ、好ましくは２つのレバー機構２１５、２１６が設けられる。
【００５９】
第１のレバー機構２１５は、有利には、連結接続部２１７を介したレール２１２、及び、第２の連結接続部２１８を介した、特に接続部２１９を介した第２の枢動レバー２１４に枢動可能に接続されることができる。
【００６０】
図５ｂは、図５ａからの第２の枢動レバー２１４及び接続手段２１９の拡大表示を示す。ここで分かるように、第２の枢動レバー２１４及び接続手段２１９は、一体となって形成されることができる。あるいはこれに対して、第２の枢動レバー２１４及び接続手段２１９はまた、２つの別々の構成要素であることもでき、特に、例えば互いに溶接されるように、互いにしっかりと接続されることができる。
【００６１】
連結接続部２１７及び２１８の配置は、動作駆動装置２２により可動部２１１の電動化された駆動装置において、第２の枢動レバー２１４は、レバー機構２１５を介して動作駆動装置２２によってモータで駆動することもできるような方法で構成されることが好ましい。第２のレバー機構２１６は、更に、第１の連結接続部２２０を介した可動部２１１、及び、第２の連結接続部２２１を介した第１の枢動レバー２１３に枢動可能に接続されることができる。連結接続部２２０及び２２１の配置は、動作駆動装置２２により可動部２１１の電動化された駆動装置において、第１の枢動レバー２１３は、レバー機構２１６を介して動作駆動装置２２によってモータで駆動することもできるような方法で構成されることが好ましい。
【００６２】
図５ｃは、本発明による好適な手指動作レール２の運動学的動作機構２１の相互関係を例示している遠近法による下面図である。ここでは、第１のレバー機構２１５及び第２のレバー機構２１６は、有利には、第１の枢動レバー２１３及び第２の枢動レバー２１４の外面形状の内部に少なくとも部分的に収容される。
【００６３】
図６ａ〜６ｃは、運動学的動作機構２１及び動作駆動装置２２に関する、本発明による手指動作レール２の代替的実施形態を示している側面図である。動作駆動装置２２は、有利には、それ自体枢動可能な設計であり、又は、上側シェル１０に枢動可能に配置されることができることが図６ａから分かる。動作駆動装置２２が、ここで示される実施例のようなスピンドル駆動装置として構成されるならば、その場合、枢動機能又は上側シェル１０上の動作駆動装置２２の枢動可能な配置は、スピンドルの動作を有利に許容することができ、特にスピンドル及び可動部２１１の接続位置が、治療デバイスの動作中に、レール２１２の形状及び／又は可動部２１１の形状に従わなければならない場合、力の伝達のための可動部２１１に動作可能に有利に接続される。これに代わるものとして、図６ｂ及び図６ｃに示されるように、動作駆動装置２２はまた、可動部２１１に形成される歯部２２３にその螺旋ヘッド２２２の係合によって、可動部２１１を駆動するウォーム駆動装置として構成されることもできる。動作駆動装置２２は、レール２１２に配置されることができ、図６ｂで分かるように、又は、図６ｃに示されるように、支持体１の上側シェル１０上に配置されることができる。後者の場合には、動作駆動装置２２の駆動軸が、力を可動部２１１に伝達するためのかさ歯車２２１を有するならば有利であり得る。
【００６４】
図７及び図８は、最後に、支持体１及び５つの手指動作レール２を備える本発明によって、好ましい治療デバイスの代替的実施形態を示す。
【００６５】
図７は、人差し指、中指、薬指、及び小指用のための手指動作レールは、支持体１上で互いに比較的近接して、「手部３／前腕部４」の軸に対して同じ高さで配置される実施形態を示す。ここでは、それぞれの手指の受動的及び／又は能動的支援動作のための手指動作レール２は、有利には、特に磁気的に又は面ファスナによって、上側シェル１０上に調節可能に及び係止可能に配置される。
【００６６】
上記に対する代替物又は付加物として、図８は、レール１１１及びクランプホルダ１１を用いた上側シェル１０上の手指動作レール２の調整可能及び係止可能な固定部を示す。これは、有利には、異なる長さの手指の個々の調整が可能にすることができる。互いの手指動作レール２の間隔は、比較的より広い手指の間隔及び／又は比較的より幅広い手部３にとって好都合であり得るように、本実施例においてより広い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、選択された手指ごとに専用の運動学的動作機構２１を有する手指動作レール２を利用可能とし、治療をうけるべき手指の側面に最初に配置される。このように、治療デバイスは、各手指に適した方法で、並びに、より人間工学的に及びより効果的に動作を実行することが可能であるように製作される。したがって、運動学的動作機構が、依然として異なる手指形状に十分に適応することのみができない従来技術以上に、大幅な改善が成し遂げられる。
【符号の説明】
【００６８】
1  支持体
１０  上側シェル
１１  手指動作レール２を取り付けるためのクランプホルダ
１１１  レール
１２  上側シェル１０を手部３に取り付けるための第１の固定手段
１３  上側シェル１０を前腕部４に取り付けるための第２の固定手段
１４  制御システム    
２  手指動作レール
２１  運動学的動作機構
２１１  可動部
２１２  レール
２１３  第１の枢動レバー
２１４  第２の枢動レバー
２１５  第１のレバー機構            
２１６  第２のレバー機構
２１７  第１のレバー機構２１５の第１の連結接続部
２１８  第１のレバー機構２１５の第２の連結接続部
２１９  接続手段
２２０  第２のレバー機構２１６の第１の連結接続部
２２１  第２のレバー機構２１６の第２の連結接続部
２２  動作駆動装置
２２１  かさ歯車
２２２  螺旋ヘッド
２２３  歯部
２３  第１の枢動レバー２１３と第２の枢動レバー２１４との間の第１の枢支軸
２４  第２の枢動レバー２１４と可動部２１１との間の第２の枢支軸
２５  軌道の中央点
２６  可動部２１１に固定するための第１の固定及び／又は支持手段
２７  第１の枢動レバー２１３に固定するための第２の固定及び／又は支持手段
２８  センサ
３  手部
３０  手首部分
３１  中手指節関節部
３１１  基節骨部
３２  近位指節関節部
３２１  中節骨部
３３  遠位指節関節部
３３１  末節骨部
４  前腕部
【図１ａ】
2019509789.tif 000003
【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
2019509789.tif 000009
【図５ｂ】
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【図５ｃ】
2019509789.tif 000011
【図６ａ】
2019509789.tif 000012
【図６ｂ】
2019509789.tif 000013
【図６ｃ】
2019509789.tif 000014
【図７】
2019509789.tif 000015
【図８】
2019509789.tif 000016
【国際調査報告】
2019509789.tif 000017
2019509789.tif 000018
2019509789.tif 000019
2019509789.tif 000020
2019509789.tif 000021
2019509789.tif 000022
2019509789.tif 000023
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